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大陸中部地溝帯（MRS）またはキーウィーナワン地溝帯は、北米大陸の中心部と北米プレートの南中央部にある長さ2,000 km（1,200マイル）の地質学的地溝帯である。この地溝帯は、約11億年前 の先カンブリア時代の中期原生代に大陸の中心核である北米クラトンが分裂し始めたときに形成された。この地溝帯は崩壊し、その北部で露出しているが、西部および東部のほとんどの部分に沿った後代の堆積層の下に埋もれている厚い火成岩層を残した。これらの地溝帯は、地溝帯に含まれるスペリオル湖で合流する。オンタリオ州とミネソタ州にあるこの湖の北岸は、地溝帯の北側の弧を定義している。この湖から、地溝帯の東側の腕は南に伸び、ミシガン州南部中央部、さらにはインディアナ州、オハイオ州、ケンタッキー州、テネシー州、アラバマ州にまで伸びている。[1]西側はスペリオル湖から南西に伸び、ウィスコンシン州、ミネソタ州、アイオワ州、ネブラスカ州の一部を通り、カンザス州北東部まで続き、[2]オクラホマ州まで達する可能性がある。[3]
形成と失敗
地溝によって形成された岩石層には、斑れい岩や花崗岩の 貫入岩、玄武岩 溶岩が含まれていた。[4]スペリオル湖地域では、この溶岩の湧昇は三重会合点を作ったホットスポットの結果であった可能性がある。[2]ホットスポットはスペリオル湖地域の岩をドーム状に覆った。大量の玄武岩溶岩流が地溝の中心軸から噴出したが、これは現在東アフリカ地溝帯のアファール低地で起こっている地溝形成に似ている。
南西と南東の延長部分は三重会合点の2つの支流を表し、3つ目の崩壊した支流はニピゴン湾としてオンタリオ州北部に延びている。[3] [5]この崩壊した支流にはオンタリオ州のニピゴン湖が含まれる。
地溝帯は、東のグレンヴィル造山運動の大陸衝突の背後にある伸張力の結果である可能性があり、その時期は部分的に地溝帯の発達時期と重なっています。 [3]その後のグレンヴィル造山運動による圧縮力が、地溝帯の崩壊と閉鎖に大きな役割を果たした可能性があります。[3] [6]地溝帯の形成プロセスが継続していた場合、最終的には北アメリカクラトンが分裂し、海が形成されていたでしょう。大陸棚地溝帯は、海が侵入するところまでほぼ進行したようです。[7]しかし、約1500万年から2200万年後に地溝帯は崩壊しました。[6] [8]大陸棚地溝帯は、これまでに発見された中で最も深い閉鎖または治癒した地溝であり、これより深い地溝帯で海にならなかったものは知られていません。[7]
今日の亀裂
スペリオル湖は、地溝によってできた盆地を占めている。[3]現在の湖の近くでは、地溝によってできた岩石が、ミシガン州アッパー半島のアイルロイヤルとキーウィノー半島の表面、 [9]ウィスコンシン州北西部、[10]ミネソタ州とオンタリオ州のスペリオル湖北岸で見ることができる。 [4]同様の岩石は、ミネソタ州セントポール近郊の州間公園の南まで露出しているが、[3] [11] [12]地溝は、他の場所では、厚さ 9 km (6 マイル) までのより新しい堆積岩の下に埋まっている。[13]地溝が埋まっている場所では、重力異常(その高密度の玄武岩は局所的に重力を増加させる)、[14]航空磁気調査、地震データによって地図化されている。[15]
少し古いがおそらく関連のある地質学的特徴は、カナダの2,700,000 km 2 (1,000,000平方マイル)のマッケンジー大火成岩地域であり、ヌナブト準州の北極からオンタリオ州北西部の五大湖の近くまで広がっています。[16]
天然資源
ケウィナワン地溝帯の原生代ノンサッチ 頁岩層には、石油の潜在的な源岩と考えられる十分な有機炭素（0.5%以上）が含まれています。先カンブリア時代のものと確認された石油は、ミシガン州のホワイトパイン鉱山のノンサッチ頁岩から滲出しているのが発見されています。[18]カンザス州南西部の地溝帯の岩石で石油とガスを調査するために、いくつかの深井戸が掘削されました。石油とガスは発見されませんでしたが、調査により深部の岩石サンプルがいくつか入手できました。[13]これらには、アモコ社が掘削した2つの「ドライホール」が含まれる。1つは1987年と1988年にミシガン州アルジャー郡で掘削された7,238フィート（2,206メートル）の井戸で、もう1つは1992年にウィスコンシン州ベイフィールド郡で掘削された深さ4,966フィート（1,514メートル）の井戸である。 [19] 1987年には、アモコ社はアイオワ州のリフト堆積物を貫通する17,851フィート（5,441メートル）のドライホールも掘削した。[20]
アッパー半島とロイヤル島にあるミシガン銅鉱区には、地溝帯に関連するキーウィーナワン時代の岩石に主要な天然銅鉱床がある。銅採掘産業はプレコロンブス時代に開発され、1840年代に再開され、1世紀以上にわたって続いた。世界最大級の低品位銅およびニッケル鉱床も、湖の北にあるダルース複合地帯に存在する。 [21]かつては採掘が経済的でないと考えられていたが、[22]これらの鉱床は資源会社から新たな関心を集めている。[23]
ホワイト水素
ホワイト水素は、再生可能な水素経済のために、大陸中部リフトシステムで大規模に発見または生産される可能性があります。水を鉄分を豊富に含む熱い岩に注入して水素を生成し、水素を抽出することができます。[24]
ギャラリー
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北アメリカの地質図。白で示した中央大陸断層は、ここではキーウィーナワン断層と表記されている。現在、スペリオル湖は断層の最上部を占めており、その北側の「スペリオル」と記された部分はスペリオルクラトンである。 -
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ミネソタ州ジェイ・クック州立公園のセントルイス川 -
参照
- コールドウェル コンプレックス – オンタリオ州サンダーベイ地区の地形
- オンタリオ州の地質
- ママインセポイントフォーメーション
- ネマハリッジ
- カナダの火山学 – カナダの火山活動
- カナダ東部の火山学 – カナダ東部の火山地域と溶岩層
参考文献
- ^ Stein, Carol (2018年5月)。「米国中部の「グレンヴィル・フロント」は本当にミッドコンチネント・リフトなのか?」GSA Today。28 ( 5):4–10。doi :10.1130/GSATG357A.1 。 2018年5月1日閲覧。
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- ^ 「次世代エネルギーのための地質水素の可能性 | 米国地質調査所」。
外部リンク
- 「大陸中部地溝帯の鉱床」。米国地質調査所鉱物資源プログラム、東部鉱物環境資源科学センター。大陸中部地溝帯の鉱物資源とその地質史に焦点を当てた詳細で図解豊富なリソース。
- スタイン、セス他 (2016)「北米大陸中部の地溝帯に関する新たな知見」 Eos、97、https://doi.org/10.1029/2016EO056659。